全球量子计算最新进展

量子计算按照量子比特的产生及操控方式不同可以划分为不同技术路线，如超导、离子阱、光子、中性原子、金刚石、量子点、拓扑等。目前，量子计算的技术路线尚未收敛，不同的技术路线各有优缺点，还没有一种技术能够实现大规模通用量子计算。各技术路线的创新方向均集中在：增加量子比特数量，提高量子比特质量（包括提高相干时间和门保真度）以及提高量子比特的可操控性、容错性等。超导、离子阱和中性原子是当前实现通用量子计算的三条主流路线，光量子计算技术进展相对较慢，半导体路线在扩展性等方面仍存在一定瓶颈，至于拓扑、分子、磁子等技术路线目前依旧处于实验室阶段。

全球量子计算主要技术路线及整机企业情况 

 资料来源：光子盒子、上海科技情报研究所收集整理

在量子计算机整机方面，美国和中国处于第一梯队，欧洲与亚太地区（除中国）处于第二梯队。

（1）美国：处于全球领跑地位

美国作为最早开展量子计算研发的国家，其综合实力全球领先，在技术创新、人才数量、创投环境、商业化探索等方面具有绝对优势。

美国企业对超导、离子阱、中性原子、半导体等量子计算技术路线均有涉及。IBM、Google、Honeywell、Microsoft、Intel、Nvidia、Amazon等大型IT企业处于全球量子计算行业的第一梯队。Quantinuum、Rigetti、IonQ、Infleqtion、PsiQuantum、Quantum Computing Inc 等初创企业，围绕各自特色技术路线，运营已初具规模，行业影响力日渐增强。此外，美国行业用户也围绕量子计算深入开展了的应用探索，例如金融领域的摩根大通和花旗银行，医药领域的克利夫兰诊所，以及国防领域的美国空军、国防部等。上述行业应用探索极大地推动了美国量子计算的技术创新和产业生态构建。

此外，美国还拥有全球最为活跃的量子创新生态系统，相关领域风险投资额长期处于全球榜首。

（2）中国：积极追求技术自主

中国量子计算发展仅次于美国，也处于全球相对领先地位。目前，量子计算的主要技术路线，国内均有涉及，整机硬件方面与国外领先机构技术差距不大。

中美超导量子芯片技术性能对比

资料来源：上海科技情报研究所整理 

高校和科研院所是国内量子计算产业生态的中坚力量，在量子计算技术创新和产业化过程中发挥着重要作用。领先的高校和科研院所，如：中国科学院量子信息与量子科技创新研究院、北京量子信息科学院、中国科学技术大学、清华大学、北京大学等，在国际上也具有一定影响力。由上述高校和科研院所孵化出一批量子技术初创企业，逐渐成为国内量子计算产业的重要力量，在推动量子技术的应用和成果落地发挥了重要作用。如：脱胎于中国科学院量子信息重点实验室的本源量子，是国内量子计算领域布局最全面，技术能力最强的企业之一。此外，华为、腾讯等科技企业也在积极布局量子计算产业，探索利用量子计算技术提升、拓展自身业务。中国移动、中国电信等电信运营商在近两年也加大量子计算领域投入力度，相继推出各自的量子计算云平台，联合国内量子计算企业共同加速相关产业发展。

当前，中美量子计算的差距主要体现在：美国在量子计算领域的投资规模和企业数量保持领先；中国大型IT企业参与量子计算的力度较小，下游应用方面进展滞后；中国资本市场成熟度不及美国，中国的社会资本更倾向于投资商业模式清晰、盈利前景明确的领域，量子计算领域的投融资规模和活跃度不高；受美欧技术封锁的影响，国内量子计算产业获取海外融资开展跨国技术交流和应用合作受限。

参考文献：

1.光子盒研究院.2025全球量子产业发展展望[R].2025-02

2.https://app.thequantuminsider.com/quantum-cloud/qpu-metrics?searchEntity=，访问于20251020

3.https://quantumai.google/static/site-assets/downloads/willow-spec-sheet.pdf，访问于20251020

4.https://www.oezratty.net/wordpress/2024/inside-google-willow/?output=pdf，访问于20251020

5.https://english.cas.cn/head/202503/t20250305_903086.shtml，访问于20251020